Des capteurs aux solutions : Construire un système d'usine automatisé avec CyberPi

From Sensors to Solutions: Building an Automated Plant System with CyberPi

Une plante qui vous dit ce dont elle a besoin 

Imaginez une plante qui pourrait vous dire : « J’ai soif » ou « Il fait trop chaud ici. » Cela ressemble à de la science-fiction, n’est-ce pas ? Mais avec le CyberPi et un peu de codage, je m’en suis approché. 

J’ai relevé le défi de construire un système automatisé de surveillance et d’arrosage des plantes. Pas seulement l’arrosage, mais la surveillance de l’humidité de l’air, de la température, de l’humidité du sol, de la température du sol et même l’ajout d’une fonction de brumisation à l’aide d’actionneurs. L’objectif était simple : aider mes élèves de 9e/10e année à comprendre comment le codage, la robotique et la science peuvent travailler ensemble dans la vie réelle. 

 

La construction : plus que de l’eau 

Le système que j’ai construit fait plusieurs choses essentielles : 

  • Surveille l’humidité de l’air, la température, l’humidité du sol et la température du sol
  • Arrose la plante automatiquement à l’aide d’une pompe
  • Brumise la plante à l’aide d’un actionneur séparé (contrôle marche/arrêt)
  • Affiche des données en temps réel afin que vous puissiez voir ce que la plante vit 

Mes élèves débutaient en codage, ce projet est donc devenu un moyen pratique de leur enseigner ce que le code fait réellement. Nous avons lié chaque ligne de code à une action réelle (lecture d’un capteur, activation d’une pompe, activation d’une brumisation) et nous avons tout relié à la science : De quoi les plantes ont-elles réellement besoin pour pousser ? Quand faut-il arroser ou brumiser ? 

 

Photo de Dennis Lauron, Dennis Lauron et ses élèves

 

Le défi : pas d’instructions, juste la découverte 

Je ne vais pas faire semblant que c’était facile. Il n’y avait pas d’instructions détaillées étape par étape. Il y a eu beaucoup de découvertes et honnêtement, beaucoup d’essais et d’erreurs. 

L’un des plus grands obstacles a été de comprendre le côté matériel : le décalage de tension, le câblage des capteurs, faire fonctionner la pompe. J’ai écrit du code juste pour les tests, puis je l’ai réécrit, puis je l’ai testé à nouveau. Heureusement, il y a une tonne d’informations en ligne, car sans elles, j’aurais été bloqué plus d’une fois. 

Le kit du scientifique porte bien son nom. Vous finissez vraiment par résoudre des problèmes que vous avez créés vous-même et c’est là que se fait l’apprentissage. 

 

Le meilleur moment : quand tout a fonctionné 

Mon moment préféré ? Quand tout a finalement fonctionné comme prévu. Les capteurs lisaient correctement. La pompe s’allumait lorsque le sol était sec. La brume s’activait si nécessaire. Voir tout cela se concrétiser après tous les essais et erreurs, ce sentiment ne vieillit jamais. 

Pour mes élèves, voir leur code réaliser quelque chose dans le monde réel a été une véritable victoire. Ils ne tapaient plus seulement des commandes. Ils contrôlaient un système. 

Photo de Dennis Lauron, Le Kit du scientifique

 

Ce que les autres éducateurs doivent savoir 

Si vous envisagez d’essayer quelque chose comme cela, voici mon conseil honnête : 

  • Cela prend du temps. Apprendre cela ne se fait pas du jour au lendemain, surtout si vous débutez en codage et en matériel.
  • La patience est requise. Vous échouerez. Les choses ne marcheront pas. C’est normal.
  • L’expérimentation par essais et erreurs est le processus.Il n’y a pas de raccourci pour cela.
  • Le kit du scientifique est excellent, mais ne vous attendez pas à un manuel. Soyez prêt à explorer, à chercher en ligne et à comprendre les choses au fur et à mesure. 

Mais quand cela fonctionne enfin ? Ça vaut vraiment le coup. 

 

Dernières réflexions : et après ? 

Maintenant que le système fonctionne, je réfléchis déjà aux prochaines étapes. Peut-être ajouter des fonctionnalités IoT contrôlant le système à distance, enregistrer les données dans le cloud ou recevoir des alertes en cas de problème. Il y a toujours une autre couche à explorer. 

Cette idée n'est pas nouvelle. Des systèmes d'arrosage automatique de plantes ont déjà été créés. Mais en construire un à partir de zéro, comprendre les capteurs, écrire le code, dépanner le matériel, et enfin le voir fonctionner, cette satisfaction est difficile à battre. Il y a une grande différence entre copier le projet de quelqu'un d'autre et construire le sien de A à Z. 

Si vous êtes un éducateur qui hésite à tenter un projet comme celui-ci : lancez-vous. Vos élèves apprendront plus de leurs difficultés que d'un guide étape par étape parfait. 

 

 

Brève biographie de l'auteur: 

Dennis Lauron 

Enseignant de 9e/10e année - École commémorative Lawrence Sinclair

Dennis est enseignant de 9e/10e année à la Lawrence Sinclair Memorial School (LSMS), qui fait partie du Manitoba First Nation School System (MFNSS) à Kinonjeoshtegon Première Nation. Il croit que les élèves apprennent mieux lorsqu' ils résolvent des problèmes réels, qu'ils bricolent du matériel et qu'ils voient leur code prendre vie sous leurs yeux. Son objectif est d'aider les élèves à devenir des penseurs critiques et des résolveurs de problèmes, non seulement pour la classe, mais pour la vie. Lorsqu' il n'enseigne pas, vous le trouverez en train de jouer d'instruments de musique tels que la guitare, la basse et la batterie.